本书采用*新的国家标准,介绍新国家标准的规定及应用。根据高职高专的教学特点及市场人才的知识需求,本书对教学内容进行了精简。全书共分为10章,主要内容包括:绪论,光滑圆柱体结合的公差与配合,几何公差及其误差,表面粗糙度及其评定,测量技术基础,滚动轴承的互换性,键和花键的互换性,螺纹结合的互换性,圆柱齿轮传动的互换性,尺寸链。本书概念清晰,内容紧凑,结合实际,重视应用。各章均有例题、习题及相关公差表格,以满足教学需要。
本书可作为普通高等院校、高职高专机电一体化、数控技术与现代模具等专业的教材,也可供其他行业的工程人员及计量、检测人员等参考。
“公差配合与测量”是一门综合性的应用技术基础学科,是机械类专业的必修课程。
本书在第2版的基础上,征求用书单位的意见后,综合国内同类教材和*新的国家标准进行了适当的修订和完善。本书在修订后主要突出以下特色。
(1)保持上一版的特色和风格,在适度、够用的基础上,加强“三基”(基本理论、基本知识、基本技能),拓宽方向,重在实用。
(2)依据新的国家标准,对滚动轴承配合章节进行了全面修订。
(3)为了更好地适应教学需要,力求使教材内容更加精练,重点突出,在表述上力求通俗、新颖,并增加了部分习题。
本书共分为10章,各章主题分别是绪论、光滑圆柱体结合的公差与配合、几何公差及其误差、表面粗糙度及其评定、测量技术基础、滚动轴承的互换性、键和花键的互换性、螺纹结合的互换性、圆柱齿轮传动的互换性、尺寸链。
前言
机械电子工业是国民经济的装备部,机械电子工业的振兴对国民经济的发展具有特别重要的意义。而公差配合与测量学科的形成及其发展和机械电子工业的发展密切相关,它不仅将实现互换性生产的标准化领域与计量学领域的有关知识结合在一起,而且涉及机械电子产品的设计、制造、维修、质量控制、生产组织管理等许多方面,因此,“公差配合与测量”是一门综合性的应用技术基础学科,是机械类专业的必修课程。
本书在第2版的基础上,征求用书单位的意见后,综合国内同类教材和最新的国家标准进行了适当的修订和完善。本书在修订后主要突出以下特色。
(1)保持上一版的特色和风格,在适度、够用的基础上,加强“三基”(基本理论、基本知识、基本技能),拓宽方向,重在实用。
(2)依据新的国家标准,对滚动轴承配合章节进行了全面修订。
(3)为了更好地适应教学需要,力求使教材内容更加精练,重点突出,在表述上力求通俗、新颖,并增加了部分习题。
本书共分为10章,各章主题分别是绪论、光滑圆柱体结合的公差与配合、几何公差及其误差、表面粗糙度及其评定、测量技术基础、滚动轴承的互换性、键和花键的互换性、螺纹结合的互换性、圆柱齿轮传动的互换性、尺寸链。
本书由胡瑢华任主编,南昌大学机电工程学院教师甘泽新、严萍参与了部分章节的编写。
在本书的编写过程中,得到了南昌大学机电工程学院教师们的热情指导,在此表示感谢。
限于编者的水平,书中难免存在不足之处,恳请读者批评指正。
编者
目录
第1章绪论1
1.1互换性的意义与作用1
1.1.1互换性的概念1
1.1.2互换性的作用2
1.1.3互换性的种类2
1.2公差与配合的发展简述3
1.3标准化与优先数系4
1.3.1标准与标准化4
1.3.2优先数系5
1.4本课程的性质和特点6
1.4.1本课程的性质及任务6
1.4.2本课程的特点7
1.4.3本课程的学习方法7
1.5习题8
第2章光滑圆柱体结合的
公差与配合9
2.1概述9
2.2公差与配合的基本术语及定义9
2.2.1有关“尺寸”的术语及
定义9
2.2.2有关“偏差”“公差”的
术语及定义11
2.2.3公差带图13
2.2.4有关“配合”的术语及
定义14
2.3标准公差系列17
2.3.1公差单位17
2.3.2公差等级18
2.3.3公称尺寸分段及标准
公差表19
2.4基本偏差系列20
2.4.1基本偏差的意义及其代号20
2.4.2轴的基本偏差21
2.4.3孔的基本偏差23
2.4.4孔、轴公差带和配合的
表示29
2.5国标规定的常用公差与配合29
2.5.1常用尺寸段的孔、
轴公差带29
2.5.2常用尺寸段的
公差与配合30
2.6常用尺寸段公差与配合的选用31
2.6.1基准制的选择31
2.6.2公差等级的选择32
2.6.3配合的选择35
2.7线性尺寸的一般公差39
2.7.1线性尺寸一般公差的概念39
2.7.2有关国标规定40
2.7.3线性尺寸的一般表示方法40
2.8习题41
第3章几何公差及其误差43
3.1概述43
3.1.1基本概念43
3.1.2几何公差的项目及符号44
3.1.3几何公差的标注45
3.1.4几何公差的公差带49
3.2控制形状的几何公差和误差49
3.2.1一般的形状公差50
3.2.2线轮廓度或面轮廓度公差52
3.3控制位置的几何公差和误差54
3.3.1方向公差54
3.3.2位置公差57
3.3.3跳动公差59
3.4公差原则62
3.4.1独立原则63
3.4.2包容要求63
3.4.3最大实体要求65
3.4.4最小实体要求68
3.4.5可逆要求69
3.5几何公差的选择71
3.5.1公差项目的选择71
3.5.2公差原则的确定72
3.5.3几何公差值的确定73
3.6习题77
第4章表面粗糙度及其评定82
4.1表面粗糙度评定参数及数值82
4.1.1表面粗糙度对机械性能的
影响82
4.1.2基本术语83
4.1.3评定参数85
4.1.4评定参数的数值88
4.2表面粗糙度符号及标注89
4.2.1表面粗糙度符号89
4.2.2表面粗糙度在图样上的
标注92
4.3表面粗糙度参数值的选择92
4.3.1表面粗糙度参数的选择92
4.3.2表面粗糙度参数值的确定93
4.4表面粗糙度的评定96
4.5习题97
第5章测量技术基础98
5.1概述98
5.1.1长度基准98
5.1.2测量方法100
5.1.3测量器具100
5.1.4测量条件101
5.2测量误差和数据处理101
5.2.1测量误差的分类101
5.2.2测量精度102
5.2.3数据处理102
5.3光滑工件尺寸的检测103
5.3.1测量器具的选择103
5.3.2光滑极限量规108
5.4习题114
第6章滚动轴承的互换性115
6.1概述115
6.2滚动轴承精度等级及应用115
6.2.1滚动轴承的精度115
6.2.2滚动轴承各精度应用情况116
6.3滚动轴承内、外径的公差带117
6.3.1滚动轴承的公差117
6.3.2滚动轴承公差带的特点120
6.4滚动轴承配合及选择121
6.4.1滚动轴承配合选择的
基本原则121
6.4.2滚动轴承的公差带123
6.4.3滚动轴承配合表面的
其他技术要求126
6.5习题128
第7章键和花键的互换性130
7.1概述130
7.2单键联结的公差与配合131
7.2.1尺寸的公差与配合131
7.2.2键和键槽的几何公差及
表面粗糙度135
7.2.3单键的检测135
7.3矩形花键联结的公差与配合136
7.3.1矩形花键的定心方式136
7.3.2矩形花键的公差与配合137
7.3.3矩形花键的图样标注139
7.3.4花键的检测139
7.4习题140
第8章螺纹结合的互换性141
8.1概述141
8.1.1螺纹的种类及使用要求141
8.1.2螺纹的基本牙型和
几何参数141
8.2普通螺纹的公差与配合144
8.2.1普通螺纹的公差等级144
8.2.2螺纹的基本偏差146
8.2.3极限偏差147
8.2.4旋合长度147
8.2.5螺纹的公差带及其选用148
8.2.6螺纹在图样上的标注149
8.2.7螺纹测量150
8.3梯形螺纹公差151
8.3.1梯形螺纹的基本尺寸151
8.3.2梯形螺纹公差152
8.3.3螺纹标记153
8.4习题154
第9章圆柱齿轮传动的互换性155
9.1概述155
9.2单个齿轮评定指标156
9.2.1齿距偏差156
9.2.2齿廓偏差157
9.2.3螺旋线偏差158
9.2.4切向综合偏差159
9.2.5径向综合偏差160
9.2.6径向跳动161
9.3影响齿轮副的评定指标161
9.3.1齿轮副的中心距偏差fα161
9.3.2轴线的平行度偏差161
9.3.3齿轮副的接触斑点162
9.3.4齿轮副的侧隙162
9.4渐开线圆柱齿轮的精度标准164
9.4.1齿轮精度等级及其选择164
9.4.2齿轮检验项目的选择及
公差值确定165
9.4.3齿轮副侧隙172
9.4.4齿轮副精度173
9.4.5齿坯精度174
9.4.6齿轮精度的标注177
9.4.7齿轮精度设计177
9.5习题180
第10章尺寸链182
10.1尺寸链的基本概念182
10.1.1尺寸链的定义及特点182
10.1.2尺寸链的基本术语和
分类183
10.2尺寸链的计算185
10.2.1尺寸链计算的基本内容185
10.2.2完全互换法计算尺寸链185
10.2.3计算尺寸链的其他方法189
10.3习题191
参考文献194
第2章光滑圆柱体结合的公差与配合
本章的学习目的是掌握公差与配合的一般规律,为合理选择尺寸公差与配合、学习其他典型零件的公差与配合打下基础。学习的主要内容为:理解尺寸公差有关的基本术语及定义,明确尺寸公差带的特点;掌握选用尺寸公差等级及其数值的原则和方法;学会尺寸公差在图样上的表达方法。
2.1概述
由于各种因素的影响,如机床精度的限制、刀具刃磨角度的误差、工艺系统刚性较差等,在加工过程中,零件的尺寸、形状、微观几何形状(表面粗糙度)以及相互位置等几何量总会存在一定的误差。为了满足互换性要求,使相同规格的零部件的几何参数接近一致,必须控制加工误差。
如何控制加工误差,大致体现在两个方面:①在设计时,规定一定的公差(即允许零件几何参数的变动量)来控制加工误差;②在加工时和加工后控制加工误差是根据设计时规定的公差,选择合理的加工方法和按设计要求进行合理的测量。
为了能保证零部件的互换性要求,设计者应当使产品达到一定的要求和标准规定,选用国家标准规定的公差数值,不能任意规定或只凭计算确定公差数值。